• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
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• pp.85-88
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• 2004

Mono-crystalline silicon(mono-Si) is both abundant in our environment and an excellent material for Si device applications. However, single crystalline silicon solar cell has been considered to be expensive for terrestrial applications. For that reason, the last few years have seen very rapid progress in the research and development activities of layer transfer(LT) processes. Thin film Si layers which can be detached from a reusable mono-Si wafers served as a substrate for epitaxial growth. The epitaxial films have a very high efficiency potential. LT technology is a promising approach to reduce fabrication cost with high efficiency at large scale since expensive Si substrate can be recycled. Low quality Si can be used as a substrate. Therefore, we propose one of the major technologies on fabricating thin film Si substrate using a LT. In this paper, we study the LT method using the electrochemical etching(ECE) and solid edge.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.85-85
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• 2012

NiO는 니켈 공공과 침입형 산소 이온에 의한 비화학적양론 특성 때문에 자발적으로 p-형 반도체 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. NiO는 3.7 eV 의 넓은 밴드갭을 가지고 있어 투명소자를 위한 hole injection layer 나 hole transport layer로 사용하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 또한, 안정적인 p-형 반도체 특성은 n-형 산화물 반도체와의 접합을 통해 복합소자의 구현이 용이하기 때문에, ZnO 등과의 접합을 통한 소자 구현이 가능하다.[1] 하지만, 기존의 많은 연구에서는 내부의 결함이 많이 존재하는 다결정 박막을 사용하였기 때문에, 전하의 이동에 제한이 발생해, 충분한 소자 특성을 나타내지 못하였다. 최근 Dutta의 연구에 의하면, 결정질 사파이어 기판위에 박막을 성장할 경우 [111] 방향으로 우선 배향성을 가진 NiO 박막을 얻을 수 있다고 알려져 있다.[2] 본 실험에서는 NiO 박막을 이용한 PN 접합소자 구현을 위해 사파이어 위에 p-NiO 박막을 에피택셜하게 성장한 후 구조적 특성을 분석하였으며, n-ZnO 박막을 그 위에 성장하여 소자를 제작하였다. 그 결과 ZnO 또한 에피택셜한 성장을 하는 것을 확인할 수 있었다. 성장순서에 따른 PN 접합구조 특성을 확인하기 위해 사파이어 위에 ZnO 를 성장시킨 후 NiO 를 성장시킨 결과 NiO 박막의 우선성장 방향이 [100]으로 변하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국결정학회지
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• 제13권2호
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• pp.57-62
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• 2002

MgO(001)면 위에 Ti 금속을 증착시킨 후 400℃에서 산소에 노출시킴으로써 헤테로 에피탁시 TiO 막을 성장시켰다. 성장된 TiO막의 원자구조를 비행시간형 직충돌 이온산란 분광법을 사용하여 해석하였다. MgO(001)면에 성장된 에피탁시 TiO막은 다음과 같은 구조를 갖고 있음이 밝혀졌다. Ti및 O 원자가 MgO 원자의 위에 위치하여 면내방향의 격자상수는 MgO의 격자상수와 일치하고, TiO막의 표면은 3차원적 섬 형상이 없는 평활한 구조를 가지고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.399-399
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• 2013

Metal silicides는 Si 기반의microelectronic devices의 interconnect와 contact 물질 등에 사용하기 위하여 그 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이 중 Rare-earth(RE) silicides는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 Schottky Barrier contact (~0.3 eV)을 이룬다. 또한 낮은 resistivity와 Si과의 작은 lattice mismatch, 그리고 epitaxial growth의 가능성, 높은 thermal stability 등의 장점을 갖고 있다. RE silicides 중 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로 주목받고 있다. 또한 Silicon 기반의 CMOSFETs의 성능 향상 한계로 인하여 germanium 기반의 소자에 대한 연구가 이루어져 왔다. Ge 기반 FETs 제작을 위해서는 낮은 source/drain series/contact resistances의 contact을 형성해야 한다. 본 연구에서는 저접촉 저항 contact material로서 ytterbium germanide의 가능성에 대해 고찰하고자 하였다. HRTEM과 EDS를 이용하여 ytterbium germanide의 미세구조 분석과 면저항 및 Schottky Barrier Heights 등의 전기적 특성 분석을 진행하였다. Low doped n-type Ge (100) wafer를 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 세정하여 native oxide layer를 제거하고, 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 ytterbium 30 nm를 먼저 증착하고, 그 위에 ytterbium의 oxidation을 방지하기 위한 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, rapid thermal anneal (RTA)을 이용하여 N2 분위기에서 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium germanides를 형성하였다. Ytterbium germanide의 미세구조 분석은 transmission electron microscopy (JEM-2100F)을 이용하였다. 면 저항 측정을 위해 sulfuric acid와 hydrogen peroxide solution (H2SO4:H2O2=6:1)에서 strip을 진행하여 TiN과 unreacted Yb을 제거하였고, 4-point probe를 통하여 측정하였다. Yb germanides의 면저항은 열처리 온도 증가에 따라 감소하다 증가하는 경향을 보이고, $400{\sim}500^{\circ}C$에서 가장 작은 면저항을 나타내었다. HRTEM 분석 결과, deposition 과정에서 Yb과 Si의 intermixing이 일어나 amorphous layer가 존재하였고, 열처리 온도가 증가하면서 diffusion이 더 활발히 일어나 amorphous layer의 두께가 증가하였다. $350^{\circ}C$ 열처리 샘플에서 germanide/Ge interface에서 epitaxial 구조의 crystalline Yb germanide가 형성되었고, EDS 측정 및 diffraction pattern을 통하여 안정상인 YbGe2-X phase임을 확인하였다. 이러한 epitaxial growth는 면저항의 감소를 가져왔으며, 열처리 온도가 증가하면서 epitaxial layer가 증가하다가 고온에서 polycrystalline 구조의 Yb germanide가 형성되어 면저항의 증가를 가져왔다. Schottky Barrier Heights 측정 결과 또한 면저항 경향과 동일하게 열처리 증가에 따라 감소하다가 고온에서 다시 증가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1025-1027
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• 1995

SEG(Selective Epitaxial Growth) and ELO(Epitaxial Lateral Growth) of Silicon offer new opportunities in the fabrication of MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems) structures. SEG of silicon enables the stacking of junctions in addition to those resulting from the standard bipolar process and this properly was utilized for the fabrication of an improved-performance color sensor. When the crystalline growth takes place through the seed windows and proceeds over the dielectric, after reaching the surface, it form an ELO silicon layer and this ELO-Si can be modified into various structures for MEMS application such as cantilevers, beams, diaphragms.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권5호
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• pp.9-15
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• 1996

A silicon microaccelerometer is designed and fabricated using silicon epitaxial layers for automotive electronic airbag applications. A cantilever structure is chosen for high sensitivity and piezoresistive detection method is adopted for circuit simplicity and low cost. An optimum design is used to find optimum microstructure sizes for maximum sensitivity subject to performance requirements and design constraints on natural frequency, damping ratio, maximum allowable stress and microfabrication limitations. The microaccelerometer is fabricated by micromachining processing steps, composed of material-selective and orientation-dependent chemical etching techniques. Fabricated prototype shows a sensitivity of 88.6$\mu\textrm{V}$/g within a resonant frequency of 1.75KHz. Estimated performance of the microaccelerometer is compared with measured one. Discrepancy between the theoretical values and the experimental values is discussed together with possible sources of the errors.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권4호
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• pp.107-112
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• 2011

This paper is for improving the RF frequency performance of a fabricated 100nm ${\Gamma}$-gate MHEMT, scaling down vertically for the epitaxy-structure layers of the device. Hydrodynamic simulation parameters are calibrated for the fabricated MHEMT with the modulation-doped $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}$As heterostructure grown on the GaAs substrate. With these calibrated parameters, simulations for the vertically-scaled epitaxial layers of the device are performed and analyzed for DC/RF characteristics, including the quantization effect due to the thickness reduction of InGaAs channel layer. A newly designed epitaxy-structure device shows higher extrinsic transconductance, $g_m$ of 1.556 S/mm, and higher frequency performance, $f_T$ of 222.5 GHz and $f_{max}$ of 849.6 GHz.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권3호
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• pp.292-298
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• 2012

The epitaxial layer structures for blue InGaN light emitting diodes have been optimized for high brightness applications with the output power levels exceeding 1000 $W/cm^2$ by using a self-consistent finite element method. The light-current-voltage relationship has been directly estimated from the multiband Hamiltonian for wurtzite crystals. To analyze the efficiency droop at high injection levels, the major nonradiative recombination processes and carrier spillover have also been taken into account. The wall-plug efficiency at high injection levels up to several thousand $A/cm^2$ has been successfully evaluated for various epilayer structures facilitating optimization of the epitaxial structures for desired output power levels.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.125-130
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• 2000

Two step growth of reduced pressure chemical vapor eposition has been successfully developed to achieve in-situ phosphorus-doped silicon epilayers, and the characteristic evolution on their microstructures has been investigated using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and secondary ion mass spectroscopy. The two step growth, which employs heavily in-situ P doped silicon buffer layer grown at low temperature, proposes crucial advantages in manipulating crystal structures of in-situ phosphorus doped silicon. In particular, our experimental results showed that with annealing of the heavily P doped silicon buffer layers, high-quality epitaxial silicon layers grew on it. the heavily doped phosphorus in buffer layers introduces into native oxide and plays an important role in promoting the dispersion of native oxides. Furthermore, the phosphorus doping concentration remains uniform depth distribution in high quality single crystalline Si films obtained by the two step growth.

• 한국항해학회지
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• 제16권2호
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• pp.21-27
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• 1992

Shortening the lasing wavelength(particularly below infrared ; the visible region) of laser diodes is very attractive because it can provide a wide range of applications in the fields of optical information, measurement, sensor, the development of medical instrument, and optical communication through plastic fibers. According to the recent researches on the field, InGaAsP/GaAs was suggested as a material for red-light laser. In this study, in order to grow InGaAsP/GaAs epitaxial layer on InGaAsP/GaAs by LPE, we used GaP and InP two phase solution technique for 670nm and 780 nm region, respectively. Through the X-ray diffraction measurement for the epitaxial layer grown from the experiments, we found that the lattice mismatch of $In_{0.46}Ga_{0.54}As_{0.07}P_{0.93}$/GaAs and $In_{0.19}Ga_{0.81}As_{0.62}P_{0.38}$/GaAs was about +0.3% and +0.1%, respectively.